活性炭用于气体净化效果是非常理想的,但是并不是所有的活性炭效果都是十分的理想,生产工艺中的每个环节都决定了活性炭产品的好坏,从原料的选购的每一项技术指标含量再到生产中的每一个步骤,那么哪些因素是主要影响活性炭产品质量的原因那,下面我们果壳活性炭厂家共同一起来分析下:
首先就是原料煤性质的影响:根据不同的煤种,灰分、挥发分,含碳量、含氢量、含氧量等的不同。煤化学结构不同,碳化后得到的半焦特性也有很大的差别。在一定温度下,对活化剂反应的速率也不尽相同,所以原料煤不同,使用的活化生产工艺略有不同之处。
2:碳化时温度的影响:煤的碳化温度直接影响着碳化料孔隙结构与产品强度,既影响半焦的性质,细孔容积与比表面积在400/℃—650/℃之间随温度增高而变大,在650/℃—1000/℃之间随温度增高又变小,但在400/℃—1000/℃之间随着温度的增高强度一直处于增加中。
3:活化温度的影响:活化是碳和活化剂在高温下进行的反应,随着温度的升高,反应速度加快,烧失率增加,碳得率降低。在不同的活化温度下,生产的活性炭孔结构不同。活化温度过高,微孔减少,吸附力下降。一般水蒸气活化法的活化温度控制在800—950℃,烟道气活化的温度控制在900—950℃,空气活化的温度控制在600℃左右。应根据煤的反应性,活性炭的用途及采用的活化剂确定活化温度。
4:活化剂种类的影响。在形同的温度下,不同的活化剂化学性质不同,它与碳的反应速度也不同。如碳和氧的反应速度较快,活化温度只需600℃左右即可;而用水蒸气则需800-950℃。由于水蒸气能充分地扩散到碳的微孔内,使活化反应能在整个炭颗粒内均匀进行,所以得到的比表面积大、吸附能力强的活性炭。
5:活化剂流速及浓度的影响。在生产中还发现活化剂的流速大,它与碳反应速率增加,使烧失率增加,产生不均匀活化,导致微孔减少。活化剂速率低时,孔容积反而增加,因此活化剂适当的流速是保证活性炭质量的因素之一。
6:碳化料灰分的影响。碳化料中无机成分在碳化合活化过程中,大部分转化为灰分,它是影响活性炭强度的主要因素,在灰分与炭表面接触的界面上,灰分会造成裂纹,影响活性炭的强度。因此,在碳化料中加入少量的钴、铁、钒、镍等氧化物,可加速炭与水蒸气的反应。郑州鑫洋活性炭科研组发现,这些金属氧化物杂质有助于孔隙由小变大,对含铁炭而言,微孔发展不受过渡孔和微孔的影响。对含镍炭,镍能降低微孔的发展。因为铁在活化初期聚成团,并生成具有活性的颗粒,铁笔镍颗粒尺寸大,对孔隙的形成有促进作用。
7:炭粒度的影响。炭颗粒小,活化速度快。粒度大,活化反应受活化剂在炭颗粒内扩散速度的影响,活化剂与碳的接触面积小,会发生颗粒外部已烧失,而内部还未活化的现象。颗粒过小,活化气流通过阻力加大,也达不到均匀活化的目的。在反应过程中,炭颗粒度逐渐变小,有利于活化,但灰分附在炭颗粒外面,会影响活化剂的作用。
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